核电厂中排水隧道的二次衬砌施工技术.pdf
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1、核电厂中排水隧道的二次衬砌施工技术 韩建 上海市基础工程集团有限公司 上海 2 0 0 0 0 2 摘要 :目前 ,大部分隧道常用的一次衬砌形式已无法满足核电工程对结构强度及安全性的要求,因此需对已建隧道再 浇筑二次衬砌来满足隧道在核电领域的特殊使用要求。以秦山核电厂扩建项目 ( 方家山核电工程 ) 排水隧道及排放口 工程为背景,阐述了在一端封闭的盾构隧道内利用针梁式模板台车施工全圆内衬的施工技术 ,取得了良好的施工成 效,可供类似工程参考。 关键词:核电厂 盾构隧道 二次衬砌 浇筑工艺 复杂断面 中圈分类号:T U 9 4 文献标识码:B 文章编号:1 0 0 4 1 0 0 1 ( 2 0
2、 1 4 ) 0 4 - 0 4 4 7 0 3 Co n s t r u c t i o n T e c h n o l o g y f o r Dr a i n a g e T u n n e l Se c o n d a r y L i n i n g i n N u c l e a r P o we r Pl a n t Han J i an Sh a n g h a i F ou n d a t ion E n g i n e e r i n g Gr o u p Co , L t d Sh a n gh a i 2 0 0 0 0 2 1 工程背景 秦山核 电厂扩建项 目 ( 方家
3、山核 电工程 ) 排水隧道全 长约1 0 8 7 3 3 m,采用1台 8 2 8 0 mm土压平衡盾构机施 工,隧道外径 为8 1 0 0 mm、内径为7 3 0 0 mm,隧道最小 平面转弯半径3 5 0 m;最小竖曲线半径5 0 0 0 m,最大纵坡 2 4 2 。盾构法隧道施工完成并进行头部封堵后在隧道端部 垂直项升1 0根排放管 ( 底部托架侵入二次衬砌范围内 ) , 排放管外径为2 4 6 0 mm。 为满足隧道 的抗震及防冲刷要求 ,需在上述工程背景 下进行二次衬砌的施工。二次衬砌为钢筋混凝土结构 ,内 径为6 8 0 0 mm,厚度为2 5 0 mm。本工程使用2部台车同时 施
4、工 ,于2 0 1 3 年7 月完成 ,工程质量及进度均获得各方好评 ( 图 1 、图2) 。 图1 二次衬砌 断面 图2 隧道线形 作者简介:韩建 ( 1 9 8 4 一),男,; 1- I - ,工程师。 通讯地址:上海市军工路3 0 0 0 号 ( 2 0 0 4 3 2 ) 。 收稿日期:2 0I 4 - 0 i - 2 2 2 工程难点及针对性措施 2 1非常规二次衬砌浇筑设备的设计与制造 本工程工期紧 ,而且唯一的施工通道工作面狭小 ,常 规设备无法工作 ,而二次衬砌又存在特殊断面及小半径转 弯段 ,现有的浇筑设备无法满足上述复杂的施工要求,所 以需对浇筑 设备进行设计与制造。 因
5、此,由于无任何成功 经验可供借鉴 ,如何选择施工设备使其能够满足上述复杂 的施工要求是本工程 的难点 ,也是工程能否顺利实施 的关 键。 在仔细分析 了各种不利工况后 ,对浇筑设备进行 了特 殊设计 ( 图3 ),使其具备无需借助外力能够 自行行走、适 应狭小空间的拆 、立模 ,全断面定位 ,可根据隧道线形调 整模板有效长度及适应复杂断面施工的功能。 图3 6m台车平面示意 ( a)无需借助外力能够 自行行走 :本台车主要以支点 的相互转换配合滚轮及卷扬机达到 自行走的 目的。首先将 模板放下,以其作为支点 ,通过支座上设置的伸缩千斤项 将针梁架设于下部滑轮上 ,通过卷扬机牵引针梁达到让针 梁
6、前行的 目的 ,当针梁滑移到位后,启动伸缩千斤顶 ,以 针梁作为支点 ,将模板腾空 ,使模板架设于针梁上部滑轮 上,同样通过卷扬机牵引模板 ,使其向前滑移。 2 0l 4 4 Bl l i l d i I 岖 co n s 协 l c 廿。n I 4 4 7 ( b) 适应狭小空间的拆 、立模 系统 :本模板 台车 的 模板断面上 共分为4块 ,分别为底模 、2块边模和项模 , 拆、立模完全通过液压伸缩千斤项完成 ,无需外力辅助 , 能够适应狭小空间的施工。 ( c)全 断面定位 功能 :本 台车 的支座经过 特殊设 计 ,通过其上的液压平移系统可以实现整个针梁的横向移 动,配合伸缩千斤顶的上
7、下移动实现全断面的定位 ,精度 可 以精确到毫米。通过调节支座上伸缩千斤顶的长度 ,可 以使 台车在一定范围内产生偏转 ,从而满足异型断面处的 微量偏心使用要求。 ( d) 可调整模板的有效长度 :针对本工程具有小半 径 曲线段 的特点,模板采用可 自由调整长度 的设计 方案, 整块模板 由4环 1 5 m的钢模组成。 当施T J 半径 曲线段 时,可根据 曲线 的半径情况 ,组合成1 5 m、3 m、4 5 r n 以 及6 m共4种有效长度 ,保证 曲线段施工的壁厚偏差满足 要求。 ( e) 适应复杂断面施工 :为适应扩散段 的施工 ,本 台车 的顶部模板设计成可 更换 的形式并配备一套定
8、位 系 统 ,满足复杂断面的施工要求。 2 2 混凝土的运输与浇筑“ 制 本工程在一端封堵的盾构隧道 内进行二次衬砌施工, 施工通道具有唯一性 ,混凝土无法通过橄榄车直接输送至 混凝土浇筑面 ,只能通过 电机车多次输送。且排水隧道全 长1 0 8 7 m,单次输送 时间长、方量小 ,这将造成浇筑 施 工不连续,极易产生施工冷缝 ,严重影响混凝土结构 的质 量。而且 ,现有混凝土的入模 以及浇捣施工工艺基本上是 针对开放空间的混凝土浇筑开发 的,本次二次衬砌混凝土 的浇筑空间是由隧道原有衬砌与模 具封闭而成 的完全封闭 空间,二次衬砌在这种封 闭空间进行混凝土浇筑 ,因振捣 工艺 的制约 、浇捣
9、后期空间缩小造成 混凝土入模困难 以及 混凝土无排气通道等因素 的影 向,二次衬砌 的混凝土的密 实度难以保证 ,往往造成二次衬砌出现蜂窝麻面甚至空洞 等质量缺 陷。 针对这些难点,采取了以下措施 : ( a) 采用特制的6 m 罐车结合 电机车作为水平运输 的 工具 ,运输过程 中罐车匀速转动防止混凝土凝固。 ( b)按最大运输距离 多次测定隧道 内水平运输所需 时间及2次混凝土浇筑的时间间隔 ,对混凝土的配合 比进 行多次试验 ,从 而确 保混凝土强度及初凝 时间满足浇筑 要求。 ( c) 从 台车最下部 浇筑窗 口进行 浇筑 ,使模板 内两 侧混凝土面均匀上升,并逐渐 向上更换浇筑窗 口
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